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Evolution: Genverdopplung förderte Evolution der Knochenfische

Eine Genverdopplung ermöglichte den aus dem Süßwasser stammenden Knochenfischen, das Meer zu erobern. Durch die Mutation veränderte sich die Zusammensetzung des Dotters in Fischeiern, sodass diese im Salzwasser überleben konnten, haben zwei Biologen der Universität Bergen herausgefunden.

Die Eigentlichen Knochenfische (Teleostei) haben sich ursprünglich im Süßwasser vor vielleicht 250 Millionen Jahren entwickelt. Erst gegen Ende der Kreidezeit drangen sie ins Meer vor, wo sie sich im Eozän vor 55 Millionen Jahren zu zahlreichen Arten aufspalteten. Diese adaptive Radiation der Knochenfische blieb Evolutionsbiologen lange ein Rätsel.

Roderick Nigel Finn und Børge Kristoffersen sehen die Ursache dieses Erfolges in einer Veränderung des Gens für das Dottervorläuferprotein Vitellogenin: Durch eine Verdopplung – die vermutlich auftrat, als die ersten Knochenfische sich ins Meer vorwagten – produzieren die Fischeier mehr Protein, das wiederum zu Aminosäuren abgebaut werden kann. Die freien Aminosäuren erhöhen den osmotischen Druck innerhalb der Eier und verhindern damit den Wasserverlust, den die hohe Salzkonzentration des Meerwassers auslösen würde. Umgekehrt dringt sogar Wasser in die Eier ein und ermöglicht damit ein Schweben in der Wassersäule.

Der Lebensraum Meer fordert für die hier lebende Tierwelt erhebliche Anpassungsleistungen. Da die Ionenkonzentration innerhalb der Zellen der marinen Knochenfische niedriger liegt als im umgebenden Meerwasser, verlieren die Tiere ständig Wasser. Sie müssen daher große Mengen Meerwasser trinken und das Salz aktiv über ihre Kiemen ausscheiden. (aj)

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